초록 ▼

1. 연구목표
가. 자동차용 고성능 접착제
○ 접착성 조성물 배합 및 경화 최적화
○ 핵심소재 선정 및 시제품 제조
나. 고기능성 코팅소재
○ 열반사 입자의 분산소재 개발 및 코팅 기술 개발
○ 주변 감응형 고기능 코팅소재 개발
다. 친환경 석유첨가제
○ 배기가스 저감을 위한 석유첨가제 신규 합성
○ 청정분산제 성능평가 및 첨가제 저장안정성 평가
라. 석유화학 고도화
○ DCPD 분리정제 기술 개발/Hybrid 분리정제공정 연구
- DCPD 순도 98% 이상
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1. 연구목표
가. 자동차용 고성능 접착제
○ 접착성 조성물 배합 및 경화 최적화
○ 핵심소재 선정 및 시제품 제조
나. 고기능성 코팅소재
○ 열반사 입자의 분산소재 개발 및 코팅 기술 개발
○ 주변 감응형 고기능 코팅소재 개발
다. 친환경 석유첨가제
○ 배기가스 저감을 위한 석유첨가제 신규 합성
○ 청정분산제 성능평가 및 첨가제 저장안정성 평가
라. 석유화학 고도화
○ DCPD 분리정제 기술 개발/Hybrid 분리정제공정 연구
- DCPD 순도 98% 이상
- 석유화학 부산물로부터 DCPD 분리 정제용 분리막 공정 소재 개발
○ 석유화학 부산물 활용
- 석유부산물을 활용한 고부가가치, 고기능성 정밀화학소재 후보 물질 도출

2. 주요 연구내용
가. 자동차용 고성능 접착제
○ 강인성 소재의 개선 연구
○ 접착조성물의 배합, 혼합, 경화의 최적화 연구
○ 접착조성물의 도포(레오로지) 및 경화 시스템 최적화 (접합특성의 공정변수) 연구
○ Small scale 시제품의 핵심소재 및 조성물의 제조기술 확립
나. 고기능성 코팅소재
○ 무기콜로이드 합성기술 개발
○ 투명 콜로이드 및 고분자 레진에 고반사율 열차단 입자 단분산 기술 개발
○ 열차단 코팅 형성기술 개발
○ 열반사 물성의 정량적 측정기술 확립
○ 유해ㆍ위험 화학물질 소자 및 감지소재 설계
○ 신규 유무기 화학물질 감지소재 개발
다. 친환경 석유첨가제
○ 조연제 현장 적용을 통한 성능 검증
○ 신규 청정 분산제 합성 및 성능평가
○ 고염기성의 선박용 엔진오일 첨가제 구조설계 및 제조기술 개발
라. 석유화학 고도화
○ DCPD 분리정제 기술 개발/Hybrid 분리정제공정 연구
- 벤치규모 증류/증발 분리방법 연구 및 고성능 분리정제 연구
- 분리공정 소재 개선
○ 석유화학 부산물 활용
- DCPD를 이용한 고부가가치 정밀화학소재 후보 물질 제조

3. 주요 연구개발 결과 및 성과
가. 자동차용 고성능 접착제
○ 접착제 핵심소재 (주제, 경화제, 촉진제) 및 강인성 소재, 충전제, 커플링제의 조성비 실험, 시제품 제작 및 성능 평가
: Lap 전단강도 31.7 MPa, T-박리강도 319.6 N/25mm, 낙하 충격 박리강도 21 N/mm
○ 강인성 폴리우레탄 (PU) 성능개선 및 조성물에서 성능 평가 : 폴리우레탄 분자량 (Mn) 조절에 따른 성능 향상
○ Dimeric fatty acid와 반응시킨 강인성 변성 에폭시 수지 제조 및 조성물에서의 성능평가
나. 고기능성 코팅소재
○ λ=10㎛ 장파장 적외선 열반사율: ≥55%
○ λ=800~2,500㎚ 태양열 반사율: ≥60%
○ 입자분산 PDI: ≤0.12, 분산안정도: 20일
○ MoS₂ 2D-Material 용액공정 박리 실험을 진행하였고, 실리콘 기판을 HMDS 소수성 처리를 하였을 때 도메인들이 형성되며 균일한 박막을 얻을 수 있었음.
○ 기존 수소센서의 가장 큰 문제점인 환원성 가스와의 선택성이 떨어지는 점을 수소센서 전단에 수소 선택적 나노박막을 입힘으로써 선택성을 개선하였음.
다. 친환경 석유첨가제
○ 석유화학 부산물 DCPD를 크랙킹하여 얻은 CPD를 Diethylamine을 용매이자 base로 이용하여 FeCl₂와 반응시킨후 아주 간단한 수세 처리 정제공정만으로 91%이상의 수득율로 순수 페로센을 경제적으로 합성하였음.
○ 상기 언급된 경제적으로 합성된 페로센을 특별한 추가 정제공정 없이 바로 원료물질로 사용하고, 값싼 백토촉매 및 Styrene을 반응물이자 용매로 사용하여 Styrene이 가지그룹으로 달린 유용성 신규 페로센을 합성하였음. 합성된 유용성 페로센은 9.0~10.0wt%의 높은 Fe 함량을 보여주었음.
○ “CPD로부터 경제적인 페로센 합성 + Styrene가지그룹이 달린 유용성 페로센” 이 두가지 기술을 패키지로 ㈜이맥솔루션에 기술이전 계획
○ 카본퇴적물의 분산성 첨가전 대비 50% 향상된 고염기성 청정분산제를 성공적으로 합성하였음.
라. 석유화학 고도화
○ DCPD 분리정제 기술 개발/Hybrid 분리정제공정 연구
- C5에서 98%의 DCPD를 획득
- DCPD 정제용 분리막 제조 조건 확립
○ 차세대 소재 원료 발굴
- DCPD를 반응물로 고부가가치의 exo-DCPD monomer를 제조
- 석유화학 부산물인 DCPD 유도체를 활용하여 기체 투과도 및 선택도를 향상시키는 고분자막 합성

4. 활용분야 및 계획
가. 자동차용 고성능 접착제
○ 자동차 차체 및 수송기계 (항공기, 기차) 조립 공정
○ 건축자재 산업의 H-빔 조립 공정
나. 고기능성 코팅소재
○ 기존 건축물 및 신재생에너지 적용 저에너지 그린하우스 및 에너지 제로 하우스의 외벽, 내벽, 단열재 표면, 바닥, 천정, 지붕, 출입문, 창틀, 내ㆍ외부차양 등 건물 에너지효율 향상을 위한 열 차단 소재에 활용
○ 자동차, 항공기, 선박 및 가전제품 등에 활용함으로서 에너지 소모의 획기적 절감을 위한 고효율 열 차단 도료로 활용
○ 원료저장탱크, 오일저장탱크, 가스저장탱크, 온수저장탱크, 물탱크 및 배관 등 고효율 단열이 요구되는 산업용 시설에 적용
○ 신속 고감도 화학물질 감지센서에 적용
다. 친환경 석유첨가제
○ 선박용 중유연료의 조연제
○ 연소효율 향상을 위한 청정 분산제
라. 석유화학 고도화
○ 석유화학 부산물의 정제 기술 확보를 통한 정밀화학제품의 원료 물질 확보.
○ exo-DCPD 제조용 이성질체화 전환반응의 촉매와 반응공정의 개발로 ROMP, RIM의 모노머로 적용 가능.

5. 기대효과
가. 자동차용 고성능 접착제
○ 자동차 차체의 경량화
○ 금속 접합에서 점용접(Spot welding)의 감소
○ 빠른 경화를 통한 조립공정 산업의 생산성 향상
○ 무용제형 접착성 소재의 활용을 통한 작업 공정의 친환경화
나. 고기능성 코팅소재
○ 건물, cool car 및 산업시설용 고반사율 소재 원천기술 확보
○ 건물, 산업시설 및 운송 분야 CO2 배출량 15% 이상 감축
○ 원천기술 확보를 통한 2020년 국내 18조, 해외 235조 규모의 그린하우스 단열시장 및 cool car용 고반사율 소재 시장점유율 10% 이상 확보
○ 사람이 머무르는 주변 환경에 유해 및 위험 화학물질을 신속하게 감지하여 사고 예방 및 신속 대응할 수 있는 기술 제공
다. 친환경 석유첨가제
○ 선박의 배기가스 배출 저감을 통한 해양 대기오염 방지
○ 해양 대기오염 방지를 위한 국제규제에 적극적으로 대처하도록 친환경 첨가제를 개발함으로서 조선산업의 지속적 발전을 위한 기술 제공
라. 석유화학 고도화
○ DCPD 분리정제 기술 개발/Hybrid 분리정제공정 연구
- 석유화학산업 경쟁력 확보를 위해 부산물 활용을 통한 석유화학산업 고도화
○ 석유화학부산물 활용
- exo-DCPD 제조 공정 개선으로 생산단가를 절감하여 DCPD 고분자에 응용 가능성 확대.
- 석유화학부산물 DCPD유도체의 활용 가능성 확대.

6. 차년도 연구계획
가. 자동차용 고성능 접착제
○ 핵심소재 및 접착제 조성물의 Pilot scale 제조
○ Pilot scale의 핵심소재 및 조성물의 특성평가
○ Pilot scale 시제품의 도포, 이송, 경화의 공정성 평가
나. 고기능성 코팅소재
○ 열반사 입자의 다변화를 통한 2종 이상 색상의 열반사 페인트 개발
○ 폴리머 grafting을 이용한 열반사 입자 표면에너지 제어소재 및 기술개발
○ 광결정 코팅을 이용한 열반사 특성 제어 기술 개발
○ 유ㆍ무기 화학물질 감지소재의 소자 적용
다. 친환경 석유첨가제
○ 신규 청정 분산제 합성 및 현장 성능평가
○ 고염기성의 선박용 엔진오일 첨가제 제조기술 개발
라. 석유화학 고도화
○ DCPD 분리정제 기술 개발/Hybrid 분리정제공정 연구
- 분리막 내구성 향상 연구 및 분리막 모듈화 연구
○ 석유화학부산물 활용
- 고활성의 exo-DCPD 전환 촉매 개발 및 반응 수율 향상
- DCPD 유도체를 활용한 기체 투과도 및 선택도가 향상된 고분자 분리막 연구